[01404002]混粉气雾化快凝磁性磨料制备及难加工曲面磁粒光整加工关键技术

通过多年的科研攻关,项目组面对磁性磨料制备技术的关键难题,在国家和省部级项目的资助下,在磁性磨料制备技术与设备、难加工曲面的抛光光整加工方面获得了重大突破,发明了自由降落双级混粉气雾化水冷快凝磁性磨料制备技术和设备,克服了传统磁性磨料制备工艺所制备磁性磨料的各种缺点,制备出了结构形态、研磨性能和使用寿命均优异的磁性磨料;项目组将数控技术与磁粒光整加工技术相结合发明了磁粒光整加工中心机床,解决了复杂曲面光整加工自动化的国际难题;发明了超细长血管支架管材内壁磁粒光整加工自动化设备,解决了超细长血管支架管材内壁缺陷去除与镜面光整加工的国际难题。 项目的研究成果具有如下创新：（1）发明自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝磁性磨料制备方法与由金属熔化与自由降落双喷嘴混粉气雾化装置、水封除尘装置、螺旋送混粉装置、水冷快凝装置、气站、磁性磨料收集装置组成的自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝磁性磨料制备设备,解决了陶瓷硬质磨料与熔融金属相容性差的国际难题;（2）发明了具有独特结构的自由降落工作方式高低压双射流喷嘴,上层低压射流喷嘴由于采用了陶瓷喷嘴,有效地解决了含有硬质磨料的气流对喷嘴的冲蚀磨损的问题;（3）发明了磁性磨料制备的水冷快凝方法和水冷快凝装置,通过调节冷却水位的高低控制含有硬质磨料熔融态液滴的冷凝时间,从而控制硬质磨料颗粒在磁性磨料在金属基体中的分布深度,使得硬质磨料颗粒分布于磁性磨料金属基体的表浅层并与金属基体紧密结合,提高磁性磨料的研磨性能;（3）发明了硬质磨料螺旋送混粉装置,解决了送混粉装置难于精确控制气固两相流中硬质磨料流量的问题,使得磁性磨料中硬质磨料的含量稳定;（5）研制了集中控制金属的熔融温度、金属液流流量、高低压双喷嘴中气流的压力、送粉装置的送粉速度、雾化冷凝室中冷却水的高度、抽气除尘装置的抽气速度等参数和工艺过程的计算机控制系统,保证工艺参数的稳定;（6）以金刚石、碳化硅、氧化铝粉末为硬质磨料材料,以铁磁性金属合金为基体材料,制备出了理想球形结构、硬质磨料分布于金属合金基体表浅层、粒度大小比较均匀、研磨抛光性能优异的磁性磨料。在实验过程中,项目通过大量的磁性磨料制备工艺实验、研磨性能实验和理论分析,获得了优化的工艺参数,形成了指导磁性磨料生产的工艺文件。 项目研制的“自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝磁性磨料制备设备”已用于磁性磨料的生产,制备的磁性磨料的批量生产,制备的磁性磨料已被多个企业应用,解决了多个领域的关键共性技术难题,取得了巨大的经济和社会效益。